Микрофлуидни магнетни имуносензор за SARS COV-2 у серуму

Микрофлуидни магнетни имуносенсор високе осетљивости за брза мерења нуклеокапсидног протеина SARS COV-2 у серуму је тест уређај у завршној фази истраживања, које су подржали Национални заводи за здравље, Национална научна фондација и Истраживачки фонд ковид 19 Универзитета Рајс.

Имуносензор је заснован на јединственој шеми осетљивости која користи двоструко обележене магнетне нанозрнца за имуномагнетно обогаћивање и појачавање сигнала. Овај имуносезор је интегрисан у микрофлуидни чип, који нуди предности минималне потрошње узорака и реагенса, поједностављено руковање узорцима и повећану осетљивост откривања.

Микрофлуидни магнетни имуносенсор упарен с мобилним телефоном и прикључним дијагностичким алатом може дијагностиковати ковид 19 за 55 минута.

Опште информације

Пандемија ковида19 у 2020 и 2021. годинеи истакла је значај за откриће хитноих брзих и тачноих дијагностичких тестова за откривање и скрининг ковида 19. Тако је настао микрофлуидни магнетни имуносенсзор високе осетљивости за брза мерења нуклеокапсидног протеина SARS COV-2 у серуму.

Микрофлуидни чип величине поштанске марке мери концентрацију SARS COV-2 нуклеокапсидног (Н) протеина у крвном серуму узеток стандардним убодом прста шаке. Нанозрнице се у чипу везују за протеин SARS COV-2 нуклеокапсид, биомаркер за ковид 19, и транспортује до електрохемијског сензора који открива мале количине биомаркера.

Функционалност овог имуносезора потврђена је употребом за откривање SARS COV-2 нуклеокапсидног протеина, који се може открити при концентрацијама од само 50 пг / мл у целом серуму и 10 пг / мл у 5 пута разблаженом серуму.

Овај тест прилагођен је за ручни дијагностички уређај чија примена је заснованом на паметном телефону који може да детектује протеин SARS COV-2 нуклеокапсид у концентрацијама од само 230 пг / мл у целом серуму и 100 пг / мл у пет пута разблаженом серуму.

Колико је познато из литературе, овај тест је прва демонстрација брзе (за <1 h) квантификације SARS COV-2 антигена у целим узорцима серума.

Способност брзог откривања биомаркера протеина SARS COV-2 са високом осетљивошћу у врло малим (<50 μL) узорцима серума, што чини ову платформу обећавајућим алатом за испитивање ковида 19 на месту тестирања болесника.

Примена имунеснзора у откривању пацијената позитивних на ковида 19

На крају истраживања, процењенба је и способност овог имуносезора да дијагностикује инфекцију ковида 19 испитивањем клиничких узорака серума, што је открило његову способност да тачно разликује ПЦР-позитивне пацијенте са ковидом 19 од здравих, неинфицираних појединаца на основу нивоа SARS COV-2 нуклеокапсидног протеинског серума.

Упарен са Google Pixel 2 телефоном и додатним потенциостатом, уређај би могао да пружи позитивну дијагнозу са концентрацијом од 230 пикограма за цео серум.

Капиларна цев се користи за довођење узетог узорка крви на чип, који се затим поставља на магнет који вуче зрнца према електрохемијском сензору обложеном антителима за њихово хватање. Зрнца се везују за антитела за хватање и стварају струју пропорционалну концентрацији биомаркера у узорку. Потенциостат очитава ту струју и шаље сигнал уграђеној телефонској апликацији. Ако нема биомаркера ковида19, зрнца се не вежу за сензор и испирају се унутар чипа.

Истраживачи кажу да овај тест поједностављује поступак руковање узорцима у поређењу на PCR тест заснован на брису носа који се широко користе за дијагнозу ковида19 који треба да се анализира у лабораторији. Према наводима Питера Лилехоја ванредниог професора машинства са Универзитета Рајс...

Оно што је сјајно код овог уређаја је то што му није потребна лабораторија..а можете да обавите цео тест и генеришете резултате на месту сакупљања, у здравственој кустанови или чак и у апотеци. Читав систем је мали, преносив и лак за употреб... Лилехој такође каже.... да индустрији не би било тешко да произведе микрофлуидне чипове или да их прилагоди новим сојевима ковида19 ако и када то постане неопходно.

Види још

• Testiranje na kovid 19

Литература

• Zhang, Wei; Du, Rong-Hui; Li, Bei; Zheng, Xiao-Shuang; Yang, Xing-Lou; Hu, Ben; Wang, Yan-Yi; Xiao, Geng-Fu; Yan, Bing; Shi, Zheng-Li; Zhou, Peng (2020). „Molecular and serological investigation of 2019-nCoV infected patients: Implication of multiple shedding routes”. Emerging Microbes & Infections. 9 (1): 386—389. PMC 7048229 . PMID 32065057. doi:10.1080/22221751.2020.1729071. 
• Fang, Yicheng; Zhang, Huangqi; Xie, Jicheng; Lin, Minjie; Ying, Lingjun; Pang, Peipei; Ji, Wenbin (2020). „Sensitivity of Chest CT for COVID-19: Comparison to RT-PCR”. Radiology. 296 (2): E115—E117. PMC 7233365 . PMID 32073353. doi:10.1148/radiol.2020200432. 
• West, Colin P.; Montori, Victor M.; Sampathkumar, Priya (2020). „COVID-19 Testing”. Mayo Clinic Proceedings. 95 (6): 1127—1129. PMC 7151274 . PMID 32376102. doi:10.1016/j.mayocp.2020.04.004. 
• Xiao, Shu‐Yuan; Wu, Yingjie; Liu, Huan (2020). „Evolving status of the 2019 novel coronavirus infection: Proposal of conventional serologic assays for disease diagnosis and infection monitoring”. Journal of Medical Virology. 92 (5): 464—467. PMC 7167054 . PMID 32031264. doi:10.1002/jmv.25702. 
• Xiang, Jie; Yan, Mingzhe; Li, Hongze; Liu, Ting; Lin, Chenyao; Huang, Shuang; Shen, Changxin (2020). „Evaluation of Enzyme-Linked Immunoassay and Colloidal Gold-Immunochromatographic Assay Kit for Detection of Novel Coronavirus (SARS-Cov-2) Causing an Outbreak of Pneumonia (COVID-19)”. S2CID 215718651. doi:10.1101/2020.02.27.20028787. 
• Li, Jiran; Lillehoj, Peter B. (2021). „Microfluidic Magneto Immunosensor for Rapid, High Sensitivity Measurements of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein in Serum”. ACS Sensors. 6 (3): 1270—1278. PMC 7931624 . PMID 33629833. doi:10.1021/acssensors.0c02561. 

Спољашње везе

• Microfluidic Smartphone Dongle Detects COVID-19 (језик: енглески)

Молимо Вас, обратите пажњу на важно упозорење у вези са темама из области медицине (здравља).